專利名稱：圖像變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對輸入圖像的縱橫的像素數(shù)進行變換、使其與顯示裝置的像素數(shù)一致的圖像變換電路，特別涉及將縱橫比比較小(例如4∶3)的輸入圖像數(shù)據(jù)在縱橫比比較大(例如16∶9)的顯示裝置上無不協(xié)調(diào)感地進行全景顯示用的圖像變換電路。
背景技術(shù)：
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的圖像變換電路的結(jié)構(gòu)圖。
該圖像變換電路具有提供例如橫720像素×縱540像素的縱橫比4∶3的輸入圖像數(shù)據(jù)IN的數(shù)據(jù)輸入部1和與該數(shù)據(jù)輸入部1相連接的圖像存儲器2。圖像存儲器2由按540條橫方向的每行分別存儲720像素的像素數(shù)據(jù)的540個行存儲器構(gòu)成，依次寫入由數(shù)據(jù)輸入部1所輸入的輸入圖像數(shù)據(jù)IN。
讀出控制部3與圖像存儲器2相連接。讀出控制部3根據(jù)指定變換對象的像素的位置的讀出指定信息READ，從圖像存儲器2中讀出對應(yīng)圖像數(shù)據(jù)，提供給放大插值部4。放大插值部4基于倍率指定信息MULT進行像素的插值，對從讀出控制部3提供的圖像數(shù)據(jù)進行放大，輸出放大圖像數(shù)據(jù)OUT。
該圖像變換電路具有變換控制部5，其根據(jù)時鐘信號CLK以預(yù)定的時序順次生成這些讀出指定信息READ和倍率指定信息MULT，并分別提供給讀出控制部3和擴大插值部4。固定倍率設(shè)定部7和全景倍率設(shè)定部8通過選擇器6連接在變換控制部5上，該選擇器6根據(jù)模式信號MOD切換顯示模式。
固定倍率設(shè)定部7指定用于將該橫720像素×縱540像素的輸入圖像數(shù)據(jù)IN在例如橫960像素×縱540像素的縱橫比16∶9的顯示裝置上一律相同地放大并進行顯示的倍率(橫方向上為4/3倍)。
另一方面，全景倍率設(shè)定部8為了生成全景畫面在水平方向上將畫面分割成若干塊，將中央部的塊設(shè)為低倍率(例如，1倍)、將外側(cè)的塊設(shè)定為高倍率(例如，2倍)，階梯狀地設(shè)定其中間的塊的倍率。
這些固定倍率設(shè)定部7和全景倍率設(shè)定部8由使與所應(yīng)用的裝置的輸入圖像數(shù)據(jù)IN的像素數(shù)和顯示裝置的像素數(shù)一致預(yù)先算出每個塊的倍率，并存儲有該倍率的ROM(只讀存儲器)構(gòu)成。
然后，說明動作。
例如，若從未圖示的電視接收機的視頻解碼器提供被數(shù)字化的輸入圖像數(shù)據(jù)IN，該輸入圖像數(shù)據(jù)IN由數(shù)據(jù)輸入部1以行為單位依次寫入到圖像存儲器2中。
此處，若設(shè)定固定倍率顯示模式，則由選擇器6選擇固定倍率設(shè)定部7，將該固定倍率設(shè)定部7的ROM中所存儲的4/3倍的固定倍率信息提供給變換控制部5。由此，從變換控制部5對放大插值部4提供4/3倍的倍率指定信息。并且，從變換控制部5對讀出控制部3輸出讀出指定信息READ，以使從圖像存儲器2中讀出最初的4個像素。由此，由讀出控制部3從圖像存儲器2讀出最初的4個像素，并提供給放大插值部4。
在放大插值部4中，將以4個像素規(guī)定的3個區(qū)間重新劃分為4個區(qū)間，基于從讀出控制部3提供的4個像素的值，根據(jù)直線插值算出成為各區(qū)間的邊界點的3個像素的值(亮度)。并且，從放大插值部4輸出最初的像素的值、所算出的中間的3個像素的值、及最后的像素的值，作為放大圖像數(shù)據(jù)OUT。將各行的所有像素作為對象進行這樣的動作，由此，得到在橫方向一律相同地放大為4/3倍的放大圖像數(shù)據(jù)OUT。
另一方面，若設(shè)定全景顯示模式，則由選擇器6選擇全景倍率設(shè)定部8，將該全景倍率設(shè)定部8的ROM中所存儲的全景倍率信息提供給變換控制部5。
對于全景倍率來說，每個在橫方向上對畫面進行分割后的塊放大的倍率不同。因此，從變換控制部5對讀出控制部3提供的讀出指定信息READ、對放大插值部4提供的倍率指定信息MULT，按每個讀出變換的塊依次進行切換。
例如，對畫面的左端以及右端的塊進行變換時，倍率指定信息MULT為2倍、讀出指定信息READ為端部的塊的橫方向的像素數(shù)。此外，對畫面中央的塊進行變換時，倍率指定信息MULT為1倍、讀出指定信息READ為中央的塊的像素數(shù)。
在放大插值部4中，對從讀出控制部3提供的像素進行直線插值，以使其變?yōu)橛杀堵手付ㄐ畔ULT提供的倍率的數(shù)，并按每塊放大為所指定的倍率且作為放大圖像數(shù)據(jù)OUT輸出。由此，得到在橫方向上以全景倍率放大后的放大圖像數(shù)據(jù)OUT。
并且，在本例的情況下，畫面的縱方向的像素數(shù)輸入輸出是相同的，所以，不進行縱方向的放大插值，但是，在縱方向的輸入輸出像素數(shù)不相同時，以固定倍率進行放大插值。
特開平11-73154號公報但是，所述圖像變換電路存在如下問題。
固定倍率設(shè)定部7和全景倍率設(shè)定部8由存儲有與所應(yīng)用的裝置的輸入圖像數(shù)據(jù)IN的像素數(shù)和顯示裝置的像素數(shù)一致預(yù)先算出的值的ROM構(gòu)成。因此，在應(yīng)用到顯示像素數(shù)不同的顯示裝置中時，存在輸入圖像數(shù)據(jù)IN的端部不能顯示的情況或者顯示畫面的端部多余的情況，不能進行合適的顯示。
并且，在全景顯示的情況下，因為不能將畫面的分割數(shù)設(shè)得較多，所以，塊間的倍率的變化較大，在顯示橫方向上移動的動態(tài)圖像時，分割邊界的動態(tài)不自然，存在不協(xié)調(diào)的感覺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可適應(yīng)具有任意像素數(shù)的顯示裝置的、并且在全景顯示中不協(xié)調(diào)感較少的圖像變換電路。
本發(fā)明是一種圖像變換電路，具有圖像存儲器，存儲輸入圖像數(shù)據(jù)；讀出控制部，根據(jù)指定變換對象區(qū)域的讀出指定信息從所述圖像存儲器中讀出圖像數(shù)據(jù)；放大插值部，基于倍率指定信息進行像素的插值，對所述讀出控制部所讀出的圖像數(shù)據(jù)進行放大，輸出放大圖像數(shù)據(jù)；倍率設(shè)定部，根據(jù)輸入圖像的像素數(shù)和放大圖像的像素數(shù)，設(shè)定所述讀出指定信息和與其對應(yīng)的所述倍率指定信息，該倍率設(shè)定部具有下述結(jié)構(gòu)。
即，所述倍率設(shè)定部具有區(qū)域分割單元，在水平方向上將放大圖像分割為多個區(qū)域，進行調(diào)整，以使分割后的各區(qū)域的像素數(shù)之差收斂在1以內(nèi)；顯示倍率算出單元，以設(shè)中央部的區(qū)域為最小、隨著遠離該中央部以二次函數(shù)增加的方式算出每個所述分割后的區(qū)域針對水平方向的放大倍率，輸出所述讀出指定信息和所述倍率指定信息。
在本發(fā)明中，通過區(qū)域分割單元，在水平方向?qū)⒎糯髨D像分割為多個區(qū)域，進行調(diào)整，以使各區(qū)域的像素數(shù)大致一律相同。并且，以將中央部設(shè)為最小、隨著遠離該中央部以二次函數(shù)增加的方式設(shè)定各區(qū)域的放大倍率。由此，可算出與放大圖像的尺寸無關(guān)地使輸入圖像與該放大圖像的尺寸一致的倍率指定信息，并且，可使該倍率指定信息按照距中央部的距離平滑地變化，所以，具有能夠進行不協(xié)調(diào)感較少的全景顯示的效果。


圖1是表示本發(fā)明的實施例的圖像變換電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的圖像變換電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示全景顯示倍率PHM的一個實例的圖。
具體實施例方式
將區(qū)域分割單元在水平方向上分割放大圖像的分割數(shù)設(shè)為2n，向各區(qū)域分配以水平方向的像素數(shù)除以2n后的商，并且，從外側(cè)區(qū)域順次對余下的像素各追加分配1個像素。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的實施例的圖像變換電路的結(jié)構(gòu)圖，與圖2中要素相同的要素付以相同的符號。
該圖像變換電路為了將橫M像素×縱N像素的輸入圖像數(shù)據(jù)IN顯示在橫L像素×縱N像素的顯示裝置上，對構(gòu)成畫面的像素數(shù)進行變換，輸出放大圖像數(shù)據(jù)OUT，因此具有提供輸入圖像數(shù)據(jù)IN的數(shù)據(jù)輸入部1和與該數(shù)據(jù)輸入部1相連接的圖像存儲器2。圖像存儲器2由按N條橫方向的每行分別存儲M像素的圖像數(shù)據(jù)的N個行存儲器構(gòu)成，依次寫入由數(shù)據(jù)輸入部1輸入的輸入圖像數(shù)據(jù)IN。
讀出控制部3與圖像存儲器2相連接。讀出控制部3根據(jù)指定變換對象的像素的位置的讀出指定信息READ，從圖像存儲器2中讀出對應(yīng)圖像數(shù)據(jù)，提供給放大插值部4。放大插值部4基于倍率指定信息MULT進行像素的插值，對從讀出控制部3提供的圖像數(shù)據(jù)進行放大，輸出放大圖像數(shù)據(jù)OUT。
該圖像變換電路具有變換控制部5，根據(jù)時鐘信號CLK以預(yù)定的時序順次生成這些讀出指定信息READ和倍率指定信息MULT，并分別提供給讀出控制部3和擴大插值部4。固定倍率設(shè)定部7A和全景倍率設(shè)定部10通過選擇器6連接在變換控制部5上，該選擇器6根據(jù)模式信號MOD切換顯示模式。
固定倍率設(shè)定部7A指定用于將橫M像素×縱N像素的輸入圖像數(shù)據(jù)IN在橫L像素×縱N像素(也存在縱方向的像素數(shù)在輸入和輸出中不同的情況，但是，此處作為相同的像素數(shù)進行說明)的顯示裝置上一律相同地放大并進行顯示的倍率(即，橫方向上為L/M倍)。該固定倍率設(shè)定部7A構(gòu)成為，根據(jù)從外部提供的輸入圖像數(shù)據(jù)IN的水平像素數(shù)M和輸出裝置的水平像素數(shù)L算出倍率。
另一方面，全景倍率設(shè)定部10為了生成全景畫面在水平方向上將畫面分割成多個區(qū)域，設(shè)定各區(qū)域的像素數(shù)，算出每個區(qū)域的全景顯示倍率PHM。以將中央部的區(qū)域設(shè)為低倍率、將外側(cè)的區(qū)域設(shè)為高倍率、其中間區(qū)域的倍率按照二次函數(shù)平滑地變化的方式來設(shè)定全景顯示倍率PHM。
該全景倍率設(shè)定部10由區(qū)域分割部11、全景區(qū)域設(shè)定部12、參數(shù)輸出部13、全景顯示斜率算出部14以及全景顯示倍率算出部15構(gòu)成。
區(qū)域分割部11在水平方向上將放大圖像分割為2n個區(qū)域。在區(qū)域分割部11中，以如下方式進行區(qū)域分割以從外部指定的水平輸出像素數(shù)L、即顯示裝置的橫方向的像素數(shù)，除以2n將其商作為中央部的區(qū)域的橫方向的像素數(shù)，向兩端的區(qū)域各分配1個余數(shù)，各區(qū)域的像素數(shù)大致一律相同，分配給各區(qū)域的像素合計為水平輸出像素數(shù)L。由此，放大圖像被分割大致一律相同、對稱的區(qū)域。
全景區(qū)域設(shè)定部12依次輸出按照分割像素數(shù)分配給各區(qū)域的區(qū)域序號X。
參數(shù)輸出部13根據(jù)全景區(qū)域設(shè)定部12提供的區(qū)域序號X輸出X2作為參數(shù)。并且，X2若決定預(yù)先分割的區(qū)域數(shù)X的范圍，作為固定參數(shù)可在ROM等中預(yù)先準(zhǔn)備，所以，不需要計算電路，可抑制電路規(guī)模的增大。
全景顯示斜率算出部14按照下式算出區(qū)域序號X的全景顯示斜率Pa。
Pa＝256/(-aX2+b)此處，常數(shù)a是二次曲線的斜率，它成為從顯示畫面的左端朝向中心的倍率的斜率，決定全景顯示的斜率。該常數(shù)a的值例如是4/64(＝0.0625)～11/64(＝0.171875)的1/64步長，能夠以來自外部的控制進行選擇。
常數(shù)b是二次曲線的截距，是顯示倍率的偏移量。該常數(shù)b的值能夠由來自外部的控制進行設(shè)定，但是，通常設(shè)定為255。
全景顯示倍率算出部15根據(jù)在全景顯示斜率算出部14中所算出的全景顯示斜率Pa和基點水平倍率(中心倍率)Pb通過下式算出全景顯示倍率PHM。
PHM＝Pa×Pb＝{256/(-aX2+b)}×Pb并且，在該全景倍率設(shè)定部10中構(gòu)成為，以如下的步驟決定基點水平倍率Pb。
首先，設(shè)定二次曲線的常數(shù)a和作為偏移量值的常數(shù)b。然后，將基點顯示倍率(中心倍率)Pb設(shè)定為1倍后，逐漸提高倍率Pb，所算出的輸出圖像數(shù)據(jù)OUT的水平像素數(shù)與顯示裝置的水平像素數(shù)L一致后，完成設(shè)定。
圖3是表示全景倍率設(shè)定部10所設(shè)定的全景顯示倍率PHM的一例的圖，橫軸表示將畫面中央部作為基點的區(qū)域序號X，該縱軸表示對應(yīng)于區(qū)域序號X的全景顯示倍率PHM。圖中的實線表示將全景顯示斜率設(shè)定得較強(a＝7/64)的情況，虛線表示將全景顯示斜率設(shè)定得較弱(a＝4/64)的情況。
然后，對圖1的動作進行說明。
此處，將輸入圖像數(shù)據(jù)IN的水平像素數(shù)設(shè)為720，將輸出圖像數(shù)據(jù)OUT的水平像素數(shù)設(shè)為960。此外，對于全景顯示倍率PHM的設(shè)定系數(shù)來說，使全景顯示斜率較強的設(shè)定的常數(shù)a＝7/64，常數(shù)b＝255，基點水平倍率Pb＝1.142。
基于從外部設(shè)定的水平輸出像素數(shù)L，由區(qū)域分割部11分割為接近均等的形狀。水平輸出像素數(shù)L＝960、將區(qū)域分割數(shù)設(shè)為26＝64時，商為15、沒有余數(shù)，所以，各區(qū)域的像素數(shù)是15，進行均等地分割。將成為全景顯示倍率PHM的變量X的區(qū)域序號從畫面的左側(cè)遞減計數(shù)為31，30，29，…，1，0、從中心朝向右側(cè)遞增計數(shù)為0，1，2，…，29，30，31付予所分割的區(qū)域，從全景區(qū)域設(shè)定部12輸出該區(qū)域序號X。將區(qū)域序號X提供給參數(shù)輸出部13，讀出預(yù)先寫入到該參數(shù)輸出部13的ROM中的參數(shù)X2，提供給全景顯示斜率算出部14。
在全景顯示斜率算出部14中，基于參數(shù)X2和常數(shù)a、b，算出各區(qū)域的全景顯示斜率Pa。將全景顯示斜率Pa提供給全景顯示倍率算出部15，與基準(zhǔn)水平倍率Pb相乘，輸出全景顯示倍率PHM。
將全景顯示倍率PHM提供給變換控制部5，從該變換控制部5對放大插值部4提供該全景顯示倍率PHM。并且，從變換控制部5對讀出控制部3輸出讀出指定信息，以使從圖像存儲器2中讀出預(yù)定的輸入圖像數(shù)據(jù)IN。由此，由讀出控制部3從圖像存儲器2中讀出放大對象的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，提供給放大插值部4。
在放大插值部4中，對從讀出控制部3提供的放大對象的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行直線插值，以成為由全景顯示倍率PHM提供的倍率的像素數(shù)，放大為按每個區(qū)域指定的倍率，作為放大圖像數(shù)據(jù)OUT進行輸出。由此，得到在橫方向上以全景顯示倍率PHM放大后的放大圖像數(shù)據(jù)OUT。此時，因為全景顯示斜率較強，所以，成為強調(diào)畫面的兩端的放大的畫面顯示。
另一方面，使全景顯示斜率較弱時，例如，常數(shù)a＝4/64、常數(shù)b＝255、基點水平倍率Pb＝1.224。此時的放大插值動作與以全景顯示斜率較強的方式進行設(shè)定的情況相同。但是，因為全景顯示斜率較弱，所以，畫面中央部和端部的倍率之差較小，成為整體上在橫方向上放大了的畫面顯示。
此外，在輸入圖像數(shù)據(jù)IN的水平像素數(shù)是720、輸出圖像數(shù)據(jù)OUT的水平像素數(shù)是1366的情況下，若使全景顯示斜率較強的設(shè)定的常數(shù)a＝7/64、常數(shù)b(偏移量)＝255，則基點水平倍率Pb為1.641。
此時，水平輸出像素數(shù)L＝1366，區(qū)域分割數(shù)為64，所以，商為21，余數(shù)為22。因此，從畫面的左右朝向中央部向各區(qū)域分別分配1個該余數(shù)22。由此，從畫面外側(cè)區(qū)域序號X＝31，30，…，21的區(qū)域的像素數(shù)設(shè)定為22，畫面中央部的區(qū)域序號X＝20，19，…，0的區(qū)域的像素數(shù)設(shè)定為21。
并且，在固定倍率顯示模式的情況下，例如輸入像素數(shù)是720，顯示像素數(shù)為960的情況下，放大倍率為960/720＝4/3，所以，對3個輸入像素進行直線插值，放大為4個顯示像素。在橫方向上一律相同地進行，由此，將720個輸入像素放大為960個顯示像素。
另一方面，在全景顯示的情況下，全景顯示倍率PHM根據(jù)區(qū)域序號X進行變化。全景顯示倍率PHM將區(qū)域分割數(shù)設(shè)為64、以15個像素為單位進行變化，在區(qū)域31中PHM＝1.950、區(qū)域30中PHM＝1.867、...的情況下，區(qū)域31的放大插值使用15/1.950的輸入像素進行直線插值，區(qū)域30的放大插值使用15/1.867的輸入像素進行直線插值。并且，64區(qū)域全體中，使用所輸入的720像素進行放大插值。
如上所述，本實施例的圖像變換電路有如下的優(yōu)點。
(1)因為具有基于從外部設(shè)定的水平輸出像素數(shù)L、基準(zhǔn)水平倍率Pb以及常數(shù)a、b算出全景顯示倍率PHM的全景顯示倍率設(shè)定部10，所以，能夠自由地適應(yīng)任意像素數(shù)的顯示裝置。
(2)因為將全景顯示區(qū)域的分割數(shù)設(shè)為2n，所以，不需要為了計算分割后的區(qū)域的像素數(shù)的除法電路，可簡化電路結(jié)構(gòu)。
(3)因為按每個區(qū)域序號X算出全景顯示倍率PHM，所以，能夠以平滑變化的全景顯示倍率PHM進行全景畫面顯示，得到?jīng)]有不協(xié)調(diào)感的顯示畫面。
(4)因為參數(shù)算出部13由預(yù)先存儲有針對變量X的X2的值的ROM構(gòu)成，所以，可簡化電路結(jié)構(gòu)。
并且，本發(fā)明并不限于所述實施例，可以有各種變形。作為該變形，例如有如下情況。
對輸入和輸出的縱方向的像素數(shù)為相同數(shù)目的情況進行了說明，但是，也可以不同。此時，不進行縱方向的區(qū)域分割，縱方向的放大率為一律相同的固定倍率(＝輸出像素數(shù)/輸入像素數(shù))。
權(quán)利要求
1.一種圖像變換電路，具有圖像存儲器，存儲輸入圖像數(shù)據(jù)；讀出控制部，根據(jù)指定變換對象區(qū)域的讀出指定信息從所述圖像存儲器中讀出圖像數(shù)據(jù)；放大插值部，基于倍率指定信息進行像素的插值，對所述讀出控制部所讀出的圖像數(shù)據(jù)進行放大，輸出放大圖像數(shù)據(jù)；倍率設(shè)定部，根據(jù)輸入圖像的像素數(shù)和放大圖像的像素數(shù)，設(shè)定所述讀出指定信息和與其對應(yīng)的所述倍率指定信息，其特征在于，所述倍率設(shè)定部具有區(qū)域分割單元，在水平方向上將放大圖像分割為多個區(qū)域，進行調(diào)整，以使分割后的各區(qū)域的像素數(shù)之差收斂在1以內(nèi)；顯示倍率算出單元，以設(shè)中央部的區(qū)域為最小、隨著遠離該中央部以二次函數(shù)增加的方式算出每個所述分割后的區(qū)域針對水平方向的放大倍率，輸出所述讀出指定信息和所述倍率指定信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可適應(yīng)具有任意像素數(shù)的顯示裝置的、并且在全景顯示中不協(xié)調(diào)感較少的圖像變換電路。在全景倍率設(shè)定部(10)中生成讀出指定信息READ和倍率指定信息MULT，該讀出指定信息READ是提供給讀出存儲在圖像存儲器(2)中的輸入圖像數(shù)據(jù)IN的讀出控制部(3)的信息，該倍率指定信息MULT是提供給放大插值部(4)的信息，該放大插值部(4)對基于該讀出指定信息READ從圖像存儲器(2)中讀出的圖像數(shù)據(jù)進行插值，并輸出放大插值數(shù)據(jù)OUT。在全景倍率設(shè)定部(10)中，以放大插值數(shù)據(jù)OUT的水平方向的像素數(shù)與顯示裝置的像素數(shù)一致的方式將水平方向的圖像數(shù)據(jù)分割為多個區(qū)域，分割后的區(qū)域的放大倍率在中央部最小，以向端部逐步變大的二次函數(shù)的方式進行調(diào)整，輸出倍率指定信息MULT。
文檔編號H04N5/66GK1967654SQ200610135669
公開日2007年5月23日 申請日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者山本豐朗 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社